Vous êtes ici pour en savoir plus sur la conception de circuits imprimés haute fréquence. Ce guide détaille les différents facteurs qui influencent la conception. PCB haute fréquenceNous aborderons également les différents défis liés à ce type de PCB et les solutions proposées. En résumé, ce guide complet vous présente tout ce que vous devez savoir sur la conception de PCB haute fréquence.
Les circuits imprimés haute fréquence sont largement utilisés dans diverses applications, notamment les micro-ondes. Découvrons ensemble les différents aspects remarquables de cette technologie.
PCB haute fréquence
La plupart d'entre vous connaissent le terme PCB. Si ce n'est pas le cas, il s'agit en fait de l'acronyme de Circuit impriméLes circuits imprimés utilisent des pistes et des chemins conducteurs pour connecter électroniquement les différents composants du circuit imprimé. Le cuivre est le principal composant du circuit imprimé, assurant ainsi un chemin conducteur.
De plus, la communication par signaux joue un rôle essentiel dans différents projets électroniques. Elle est par exemple cruciale pour les projets impliquant des systèmes Wi-Fi et satellite. Ainsi, lorsqu'une communication par signaux entre deux ou plusieurs objets est nécessaire, les cartes haute fréquence sont utilisées.
Un PCB haute fréquence est un type de circuit imprimé utilisé pour la transmission de signaux. Il est notamment utilisé dans les applications de conception à micro-ondes, mobiles, radiofréquences et haut débit.
Facteurs qui influencent la conception d'un circuit imprimé haute fréquence
Plusieurs facteurs importants ont un impact important sur la conception des circuits imprimés haute fréquence. Ces cartes sont donc équipées de laminés haute fréquence, difficiles à fabriquer, car ils doivent maintenir le transfert thermique des différentes applications.
Les circuits imprimés utilisent des matériaux spéciaux pour atteindre une fréquence élevée. Les caractéristiques de la carte haute fréquence affectent donc la performance globale du signal. De plus, une légère modification de la Valeur ER des matériaux peut avoir un impact sur l'impédance de la carte.
En plus de tout cela, matériaux diélectriques Les diélectriques Rogers sont également utilisés pour la conception de circuits imprimés haute fréquence. La plupart des fabricants privilégient ce matériau. Moins coûteux, il présente également de faibles valeurs de DK et de DF. De plus, il semble adapté aux applications de prototypage et de fabrication. Il réduit également la perte de signal.
D’autre part, certains fabricants optent pour TeflonLes fabricants l'utilisent pour la fabrication de cartes haute fréquence. De plus, sa fréquence est généralement de 5 GHz. FR4 C'est un autre matériau populaire utilisé pour les applications RF. Ces applications nécessitent une fréquence comprise entre 1 GHz et 10 GHz et utilisent du FR4. Cependant, les produits à base de FR4 présentent leurs propres limites et inconvénients.
En termes de DF, DK et de facteur d'absorption d'eau, le Téflon est la meilleure option. Cependant, il est plus cher que le FR4. Si votre projet nécessite une fréquence supérieure à 10 GHz, le Téflon est le meilleur choix.
Spécification générale des PCB haute fréquence
Pour obtenir une fréquence élevée adaptée à vos besoins, vous pouvez utiliser différents matériaux spéciaux. De plus, toute variation de la valeur Er des différents matériaux peut avoir un impact significatif sur l'impédance de la carte. On trouve des circuits imprimés avec différentes fréquences. La plage de fréquences typique s'étend donc de 500 MHz à 2 GHz.
Cependant, discutons de certaines spécifications génériques des PCB haute fréquence :
- Matière: RO4003C, Ro3003, RT5880 et Ro3010
- Taille du conseil: Minimum 6 mm x 6 mm ou maximum 457 mm x 610 mm
- PP: Rogers 4450F, Domestique-25FR, Domestique-6700
- Épaisseur du plateau: 4 mm à 5.0 mm
- Poids du cuivre: 5 oz à 2.0 oz
- Côtés du masque de soudure : Selon le fichier
- Couleur du masque de soudure: Vert, bleu, rouge, blanc et jaune
- Suivi ou espacement minimal : 3 mil/3 mil
- Côtés sérigraphiés : Selon le fichier
- Couleur de sérigraphie : Noir, blanc et jaune
- Finition de surface: Nickel chimique/or par immersion, argent par immersion, étain par immersion – RoHS
- Tolérance d'impédance : Plus ou moins 10%
- Diamètre minimal du trou de perçage : 6 millions
- Anneau annulaire minimal : 4 mille
Si vous souhaitez acheter des circuits imprimés haute fréquence de la meilleure qualité, MOKO Technology est la solution idéale. Vous pouvez personnaliser ces circuits imprimés selon vos besoins. Pour toute consultation, contactez l'équipe professionnelle de MOKO Technology.
Comment identifier le meilleur PCB haute fréquence ?
Identifier un circuit imprimé haute fréquence n'est pas compliqué. Consultez les spécifications générales et le matériau utilisé pour sa fabrication. Vous pourrez ainsi identifier le circuit imprimé haute fréquence. Sinon, si vous ne le connaissez pas, vous pouvez consulter une entreprise de confiance, comme Technologie MOKO.
Différents conseils utiles pour la conception et la fabrication de circuits imprimés haute fréquence
Les circuits haute fréquence présentent une densité de disposition et une intégration supérieures. Il est donc crucial de savoir concevoir et fabriquer des circuits imprimés plus rationnels et plus scientifiques. Voici quelques conseils utiles :
- Il est préférable d'avoir le moins de fils alternatifs des broches entre les différentes couches de circuits haute fréquence.
- Il devrait y avoir un câble plus court entre les broches.
- Il est important d’avoir moins de courbure entre les broches des appareils électroniques haute fréquence.
- Essayez d'éviter les boucles lors du câblage.
- Assurez-vous d’avoir une bonne adaptation d’impédance du signal.
- De plus, vous devez augmenter la capacité de découplage haute fréquence des broches d’alimentation d’un bloc de circuit intégré.
Le défi de la conception de circuits imprimés haute fréquence et comment y faire face
Le processus de fabrication peut être confronté à différents défis. Voici un bref aperçu de quelques-uns des plus courants :
écaillage
La plupart des fabricants de circuits imprimés connaissent le concept de mise à l'échelle des illustrations. Les couches internes perdent de la masse lors du laminage, lors de la fabrication du FR4. PCB multicouchesIl est donc important d'augmenter l'échelle des circuits d'un pourcentage connu en prévision de cette perte. Ainsi, les couches retrouvent leurs dimensions initiales une fois le cycle de laminage terminé.
De plus, les matériaux stratifiés se comportent différemment, car plus souples que le FR4. Cependant, l'idée est presque similaire pour déterminer le comportement probable du matériau au fil du processus. Cela signifie qu'il est nécessaire d'établir des facteurs d'échelle distincts pour chaque type. De plus, il est conseillé de créer une échelle distincte pour chaque épaisseur d'un même type.
Dans le cas contraire, l'alignement d'une couche à l'autre ou d'un perçage à un tampon risque d'être compromis. Le fabricant doit utiliser la recommandation de mise à l'échelle de référence du fabricant de stratifiés, avec un processus statistique interne. Ainsi, la mise à l'échelle sera cohérente dans le temps, dans un environnement de fabrication spécifique.
Préparation de surface
La préparation de surface multicouche est complexe pour obtenir une liaison solide entre les couches. C'est particulièrement vrai pour les types Téflon. Par conséquent, le matériau souple peut se déformer si la préparation est trop agressive. Une déformation importante peut alors entraîner un mauvais repérage. De plus, si la déformation est trop importante, le circuit imprimé peut se retrouver comme un rebut non fonctionnel.
L'ébavurage peut polir le substrat, ce qui peut affecter l'adhérence des multicouches. Certains matériaux contiennent du Téflon pur, ce qui explique sa réputation d'anti-adhérence. Remplacer ce matériau peut être coûteux et entraîner de longs délais. La seule façon d'éviter un tel problème est de réaliser cette étape avec soin. Veillez donc à la réaliser correctement.
Préparation du trou
Avant de procéder au placage au cuivre, il est nécessaire d'éliminer les irrégularités de surface, ainsi que les débris et les traces d'époxy. Le placage adhérera alors aux parois du trou. Les matériaux RF tels que la céramique ou le PTFE/Téflon nécessitent des méthodes de préparation du trou différentes.
Lors de ce processus, essayez d'ajuster les différents paramètres de la perceuse afin d'éviter tout maculage du substrat. Lors du traitement des trous après perçage, le cycle plasma utilise différents gaz provenant de cartes standard. Si les trous ne sont pas préparés avant le placage, l'interconnexion sera mauvaise et, à terme, défaillante. Il est donc important de former des trous propres pour une fiabilité à long terme.
Taux de dilatation thermique
Le CTE est un autre facteur crucial pour la fiabilité à long terme. CTE signifie coefficient de dilatation thermique. Les fabricants l'utilisent pour mesurer la dilatation de différents matériaux. Sous contrainte thermique, la dilatation peut se faire selon trois axes. Plus le CTE est faible, moins les trous métallisés risquent de se rompre suite à des flexions répétées du cuivre.
De plus, le CTE peut s'avérer complexe si l'on combine des matériaux haute fréquence avec du FR4 dans des constructions de circuits imprimés multicouches hybrides. En effet, le CTE d'un matériau doit correspondre à celui des autres. Dans le cas contraire, les différentes couches se dilatent à des vitesses différentes, ce qui peut poser problème.
Outre les couches, il en va de même pour les vias. Le matériau utilisé pour les obturer doit donc être compatible avec les autres matériaux de l'empilement. Avant de concevoir un circuit imprimé haute fréquence, il est donc important de prendre en compte ce facteur important.
Usinage
Certains matériaux RF se comportent de manière très similaire aux stratifiés FR4 lors de l'usinage. Il est donc essentiel de comprendre certaines différences fondamentales. Par exemple, les matériaux imprégnés de céramique peuvent être très durs lors du perçage avec des forets. Il est donc essentiel de réduire le nombre maximal de coups. De plus, il est conseillé de personnaliser l'avance et le régime de la broche.
Des fibres peuvent également rester à l'intérieur des parois du trou. Elles peuvent donc être très difficiles à éliminer. Essayez donc d'ajuster les paramètres de perçage afin de minimiser leur apparition.
